Månedens Forsker Shfaqat Abbas Khan

Shfaqat Abbas Khan har viet sit forskerliv til at overvåge Indlandsisens tilstand med GPS, radar og satellitter. Månedens Forsker #11 2023.

Publiceret:

27.11.2023

Mens Shfaqat Abbas Khan læste geofysik på Københavns Universitet i 1990erne, havde han absolut ingen forestilling om, at han skulle være forsker. Da han blev tilbudt et ph.d.-studium inden for geodæsi, sprang han imidlertid til og har ikke siden forladt forskningen i grundfjeldsændringer og isens tilstand i de arktiske områder. I dag bruger han al sin tid på at indsamle data på afsmeltningen af den grønlandske indlandsis og betydningen heraf for fremtidens globale havniveau.

Som barn var jeg meget interesseret i matematik og fysik. Det startede allerede i folkeskolen, og i gymnasiet udviklede min interesse sig yderligere i retning af geologi og geografi. Jeg var meget optaget af at forstå, hvordan naturen er indrettet og ikke mindst, hvordan den ændrer sig over tid. 

Det var den primære grund til, at jeg i 2005 efter gymnasiet valgte at læse geofysik på Københavns Universitet. Jeg anså geofysikken for at være det fagområde, hvor jeg bedst kunne få opfyldt min lyst til at begrave mig i både fysik, matematik og geofag. 

At blive forsker var dog slet ikke noget, der faldt mig ind. På det tidspunkt forestillede jeg mig blot at tage en af de kortere uddannelser til meteorolog, som man kun skulle bruge cirka 4 år på. Jeg kommer jo oprindelig fra Pakistan, hvor klimaet er meget anderledes end i Danmark med plus 40 grader om sommeren. Så jeg havde altid været interesseret i, hvordan skyer og nedbør dannes, og hvorfor der er så store forskelle i klimaet på Jorden.

Geodæsi sagde mig absolut intet, men fordi jeg havde hørt så godt om professoren, som ledte kurset, endte jeg med at vælge det. Det sjove er så, at jeg siden har været besat af geodæsi.
Shfaqat Abbas Khan

Studier af sprækker i Indlandsisen skal give mere sikre klimamodeller

Men så kom jeg i gang med et valgfag, der hed geodæsi. Geodæsi sagde mig absolut intet, men fordi jeg havde hørt så godt om professoren, som ledte kurset, endte jeg med at vælge det. Det sjove er så, at jeg siden har været besat af geodæsi. 

Geodæsi er læren om Jordens form og de konstante ændringer, der sker i alt fra bjergene, der bliver højere, iskapperne, der øges eller mindskes, og vandstandene, der ændrer sig. Det var noget helt andet at arbejde med end de hurtige meteorologiske ændringer, der jo sker i vejret fra dag til dag eller time for time. Inden for geodæsien beskæftiger vi os med ændringer over lange tidsskalaer som eksempelvis århundreder.

Jeg blev ret hurtigt særligt interesseret i tyngdemålinger og tidejord, som handler om, hvordan jorden deformeres på grund af tiltrækning fra solen og månen. Jeg skrev efterfølgende mit bachelorprojekt om dette. Og når jeg ser tilbage, var det i høj grad min meget dygtige lærer og vejleder professor Carl Christian Tscherning, der blev grunden til, at jeg forblev i geodæsien og også skrev mit speciale om deformation af grundfjeld målt med GPS. 

Det var absolut ikke noget, jeg havde planlagt, men den rejse endte med at blive bestemmende for, hvor jeg er i dag som forsker.
Shfaqat Abbas Khan

Da jeg i 2000 blev cand.scient., var jeg heldig allerede dagen efter mit specialeforsvar – også takket være Tscherning – at få et job som forskningsassistent i det, der dengang hed Kort- og Matrikelstyrelsen. Her skulle jeg arbejde med den relativt nye GPS-teknologi og finde ud af, hvordan man kunne bruge den til at måle landdeformationer i Danmark. 

Det er relevant, fordi Danmarks grundfjeld hæver sig efter at have være trykket ned af isen fra sidste istid. Vi snakker om en hævelse på en-to millimeter per år, hvilket kan måles med supernøjagtige GPS-instrumenter. 

Kort- og Matrikelstyrelsen havde også ansvaret for opmålinger i Grønland. Og det betød, at jeg blev sendt derop for at sætte netværk op, der også her kunne måle landdeformationer.

Det var absolut ikke noget, jeg havde planlagt, men den rejse endte med at blive bestemmende for, hvor jeg er i dag som forsker. Det var en helt ny verden, som åbnede sig for mig. En ting er jo at kigge på et billede af en iskappe og en gletsjer. Men det er først, når man er i Grønland, at man virkelig forstår, hvor storslået naturen og landskabet er her. 

Siden dengang har jeg ikke sluppet Grønland. Et år efter at jeg var startet i Kort- og Matrikelstyrelsen, fik jeg nemlig tilbud om at lave en ph.d. om mine målinger og undersøgelser af de forskellige grundfjeldshævninger i området omkring Upernavik.

På det tidspunkt - i slutningen af 1990erne - mente man, at Grønlands grundfjeld var mere eller mindre stabilt. Men det var ikke, hvad jeg kunne se i mine data. Nogle steder kunne vi observere voldsomme accelerationer i den hastighed, hvormed grundfjeldet hævede sig. 

Vores hypotese var, at det kunne skyldes, at isen smelter hurtigere og hurtigere og dermed letter trykket på grundfjeldet, som således hæver sig. Det passede godt med, at flere af mine kolleger havde besøgt Grønland gennem mange år og havde fortalt mig, hvordan de kunne observere store ændringer i isens udbredelse.

Jeg blev mere og mere nysgerrig på, hvorfor isen smelter i højere hastighed end førhen, og jeg var spændt på at følge, hvordan situationen ville udvikle sig. Det satte yderligere gang i en interesse for modellering af konsekvenserne af øget isafsmeltning – et forskningsemne, som jeg siden har været heldig at få mulighed for at bruge al min tid på. 

Heldigvis i samarbejde med mange dygtige internationale forskere med forskellige kompetencer, som jeg nød godt af på Danmarks Rumcenter, hvor jeg var blevet ansat først som forskningsassistent i 2005 efter at have færdiggjort min ph.d. og siden som seniorforsker. I 2008 blev rumcenteret fusioneret ind som en del af DTU Space, hvor jeg først var ansat som lektor og siden 2018 har været professor. 

Nogle steder kunne vi observere voldsomme accelerationer i den hastighed, hvormed grundfjeldet hævede sig.
Shfaqat Abbas Khan

En af overskrifterne på min forskning her har været undersøgelser af isens historie i Grønland de seneste 20.000 år. Ved hjælp af GPS-teknologien har jeg arbejdet med at forfine metoderne til at undersøge forandringerne i grundfjeldet. Det er takket være dette arbejde lykkedes os at udarbejde vores egen nationale model for, hvordan grundfjeldet i Grønland løfter sig som følge af isens afsmeltning. Vi bruger en kombination af observationer af isen gjort med GPS samt estimeringer af, hvordan isens udbredelse vil tegne sig i fremtiden. 

Noget af det, vi har kunnet se, er at det grundfjeld, der nu ligger under Island, tidligere har befundet sig under Kangerlussuaq-gletsjeren i Vestgrønland. Det havde man ikke tidligere vidst, men takket være GPS-teknologien kunne vi nu se det. 

"Vi mener ved hjælp af satellitbilleder at kunne se, at der findes flere og flere sprækker længere inde på isen som følge af, at der sker en afsmeltning af isen her," fortæller Månedens Forsker Shfaqat Abbas Khan.

Tidligere har det også været en udbredt opfattelse, at grundfjeldet under iskappen i Nord- og Nordøstgrønland har været enormt stabilt og ikke ændrede sig. Men i 2014 kunne vi i tidsskriftet Nature Climate Change fremlægge data, der viste, at der her sker meget store ændringer i isens udbredelse i disse år. Konkret kunne vi med vores GPS-teknologi vise, at Zachariae isbræ havde trukket sig tyve kilometer tilbage på cirka 15 år. 

En del af forklaringen er, at grundfjeldet hælder på en måde, så fronten så at sige går ned ad bakke. Dét lagt sammen med stigende temperaturer betyder, at den ikke kan stabilisere sig. Vi fandt også belæg for at forudsige, at isbræen vil være ustabil gennem en længere årrække fremadrettet. 

Det var selvfølgelig en vovet påstand at komme med, selvom vi havde data, der underbyggede den. For alle ville jo holde øje med, om det nu også kom til at ske i virkeligheden. Der var da også mange kritiske røster i medierne om, at det ikke kunne passe. 

Konkret kunne vi med vores GPS-teknologi vise, at Zachariae isbræ havde trukket sig tyve kilometer tilbage på cirka 15 år.
Shfaqat Abbas Khan

Men det viste sig, at vi fik ret, og her godt ti år efter bliver isbræen ved med at trække sig længere og længere tilbage, hvilket sker ved, at den kaster kæmpe isbjerge ud i havet. Og jeg tør godt sige, at det kommer til at vare ved de næste 30-40 år.

I 2014 skete der også det, at jeg fik midler til at opsætte GPS-udstyr længere inde på Indlandsisen ved Zachariae isbræ. Vi ville nemlig gerne undersøge, om ændringerne i isens udbredelse kun forekom inden for 50 kilometer fra fronten, altså i kystområdet. Eller om effekten trængte helt ind i hjertet af Indlandsisen. 

Det lykkedes os at sætte GPS-udstyr så langt som 200 kilometer inde på Indlandsisen. Hvis data viste, at afsmeltningen skete helt herinde også, ville det være en bombe under vores modeller for, hvor meget havniveauet vil stige frem mod år 2100.  

Disse undersøgelser gennemførte vi helt frem til 2021, og sidste år kunne vi så fremlægge vores resultater i tidsskriftet Nature. Data viste, at det ikke bare er i randen, at afsmeltningen foregår, men i lige så høj grad inde under selve Indlandsisen. Vores vurdering er, at afsmeltningen er underestimeret med en faktor 10. Det betyder, at området vil bidrage med ti gange så meget som hidtil antaget til globale havniveaustigninger. 

En gletsjerfront, der falder fra hinanden. Vidden på gletsjerfronten er 5 km.

Sprække på Indlandsisen omkring Jakobshavn Isbræ.

Sprækker i Indlandsisen. I midten ses en helikopter.

Et måleinstrument opstilles for at måle, hvor hurtig isen bevæger sig.

Store stykker afbrækket ismasse som resultat af afsmeltninger.

Shfaqat Abbas Khan og hans team på vej mod indlandsisen.

Animation af Jakobshavn Isbræ, der har trukket sig mere end 40 km tilbage i løbet af en periode på 100 år.

Gletsjerfront i Østgrønland.

William Colgan (GEUS) er ved at skifte måleinstrumenter på vejrstation.

Det er selvfølgelig meget at underestimere for bare én gletsjer. Og man kan jo spørge: hvad er situationen omkring de andre store gletsjere på Grønland og i Antarktis, hvor man stadig kun har undersøgt afsmeltningen ved randen?

I en tid med klimaforandringer er det vigtigt at vide, om vandstanden vil stige med 20-30 centimeter, én meter eller helt op mod 2-3 meter frem mod 2100. Mit gæt er, at der vil komme mere og mere forskning, som peger på, at vandstanden vil stige mere end én meter. Selvom vi ikke har overblikket endnu, har vi heldigvis fået mere indblik i afsmeltningsprocesserne, hvilket også hjælper os til at udvikle mere præcise modeller for, hvordan udviklingen vil blive de kommende år.

Selv vil vi nu takket være en ny bevilling fra Carlsbergfondet gå i gang med at undersøge tilstanden ved Ilulissat isbræ. Vi er interesserede i at vide, om der her sker afsmeltning i det lag, der eksisterer mellem is og grundfjeld. Det har nemlig kæmpe betydning for, hvad vandstandsmodellerne vil vise. Da det er et svært sted at måle eksempelvis temperatur, vil vi undersøge området med satellitteknologi for blandt andet at se, om isen er tøet ved bunden, eller om den er fuldt frossen. Konkret vil vi også kigge efter sprækker i isens overflade.

Data viste, at det ikke bare er i randen, at afsmeltningen foregår, men i lige så høj grad inde under selve Indlandsisen.
Shfaqat Abbas Khan

Førhen mente man, at sprækker i isen ikke ændrer sig over tid. Men vi har observeret, at de rent faktisk ændrer sig. Vi mener ved hjælp af satellitbilleder at kunne se, at der findes flere og flere sprækker længere inde på isen som følge af, at der sker en afsmeltning af isen her. Til at undersøge dette nærmere vil vi blandt andet benytte radarmålinger, som giver os mulighed for at se hele vejen ned gennem isen. 

Ligesom vi ved hjælp af GPS-instrumenter vil kunne se, hvordan sprækkerne både opstår og evt. lukker sig igen. Det kan også blive nødvendigt at bore ned gennem isen for at få nogle in situ-målinger af isens beskaffenhed. 

I dag føler jeg mig meget privilegeret over at have fået muligheden for at forske i et så fascinerende område som Grønland og Arktis. Selvom jeg ingen ambitioner havde om at blive forsker, må jeg jo konstatere, at jeg aldrig har skrevet en jobansøgning. Jeg har simpelthen været heldig at være i miljøer og møde mennesker, som det har været oplagt at arbejde sammen med. 

Noget, som jeg har lært at leve med som forsker i klimarelaterede problemstillinger, er den skepsis, der ofte rettes mod en i offentligheden.
Shfaqat Abbas Khan

Jeg oplever det som en kæmpe tilfredsstillelse at være med til at afdække processer, som er vigtige for både menneskers og Jordens fremtid. Noget, som jeg har lært at leve med som forsker i klimarelaterede problemstillinger, er dog den skepsis, der ofte rettes mod en i offentligheden.

Jeg tror, det handler om, at det simpelthen ikke er populært at generere resultater, der afspejler konsekvenser af den globale opvarmning. Heldigvis er min forskning naturvidenskabelig, og resultaterne taler i vid udstrækning for sig selv – hvad enten de bliver vel modtaget eller ej.

PODCAST: Fra en sprække i isen til globale havniveaustigninger

Øget afsmeltning af den grønlandske indlandsis kan i følge ny forskning kobles til sprækker i isens overflade. Sprækker, som forskerne førhen ikke anså for at ændre sig over tid, men som nu ser ud til at vokse i antal og strække sig langt ind til midten af iskappen. I øjeblikket undersøger Shfaqat Abbas Khan, der er professor i geodæsi ved DTU Space og leder forskningsprojektet ’Crevasses as Indicators of Ice Sheet Sensitivity’, de mange ubekendte faktorer, der har betydning for Indlandsisens afsmeltning. Her kan sprækkerne i isens overflade være en nøgle til afklaring af, hvad der sker under isen, og hvilke konsekvenser afsmeltningen har for havniveaustigninger globalt. Vært er Nynne Bjerre Christensen.
00.00
00.00

Abonnér på nyt fra Carlsbergfondet

Ønsker du at følge med i vores videnformidling og aktiviteter generelt? Eller er du forsker og interesseret i nyheder, der vedrører vores opslag og uddelinger? Så tilmeld dig et af vores nyhedsbreve.